碳中和、節能、照明成本和質量一直是照明技術創新的迫切需求。近年來,采用溶液法制備的基于單發射層(SEL)的白光發光二極管(WLED)得到了不斷的研究;它們的優勢在于成本低、超薄且靈活。
在此,南京理工大學等單位學者們綜述了近年來SEL–WLED的歷史和發展,以提供靈感并促進其在照明應用方面的進步。首先介紹了發光層,分析了這些發射器在創建SEL–WLED方面的優勢,然后回顧了一些涉及上述發射器的案例,這些發射器是通過真空熱蒸發或溶液工藝形成的。由于其在SEL–WLEDs中的潛在用途,本綜述重點介紹了一些值得注意的發展。最后,作者展望了SEL–WLEDs的未來發展趨勢,并提出了潛在的研究方向。相關論文以題目為“Research progress of full electroluminescent white light-emitting diodes based on a single emissive layer”發表在Light: Science & Applications期刊上。
論文鏈接:
https://www.nature.com/articles/s41377-021-00640-4
自從60萬年前第一支火炬點燃以來,人工光源一直與人類的生活和生產活動密切相關。光源也從最初的火焰發展到電燈,如白熾燈、熒光管和白光發光二極管(WLEDs)。電光源起源于過去的兩百年,由于其更安全、更方便,促進了人類社會的快速發展。然而,近年來,照明吞噬了全球15%的電力,并釋放了全球5%的溫室氣體排放,這是節能和碳排放的巨大障礙。發展高效照明技術和提供更好的光質量已成為緊迫的全球任務。
2014年,諾貝爾物理學獎授予Nakamura,S.等人,表彰他們在氮化鎵(GaN)基藍色LED和WLED方面的杰出貢獻。這些LED和WLED在節電方面具有巨大優勢,正在成為照明、顯示和其他領域的主要光源。近年來,WLEDs以其高亮度、高效率、高顯色指數(CRI)和可調相關色溫(CCT)對人類社會做出了巨大貢獻。更值得注意的是,盡管WLEDs已經是一種低成本的通用技術,但其發展并未停止。有機分子、量子點(QD)、鈣鈦礦材料和許多其他發光材料繼續出現,并在電致發光器件中顯示出優勢,如有機發光二極管(OLED)、量子點發光二極管(QLED)和鈣鈦礦發光二極管(PELED),帶來了各種突出的特性,如超薄、靈活和透明特性。
因此,它們已經被開發出來,并在照明、顯示器、可穿戴設備和其他應用中具有前景,但它們受到復雜制造工藝和高成本的限制。考慮到這些條件,開發一種低成本、結構簡單的照明設備將是未來照明技術發展的主要方向之一。(文:愛新覺羅星)
圖1簡單的LED和單發射層(SEL)WLED時間線
圖2 SEL–WOLED中載流子輸運和激子復合的管理。
圖3:SEL元件中作為多色中心的鈣鈦礦發射體。